外海水上塑料排水板施工方法.doc

外海水上塑料排水板施工方法 [摘 要] 本文以汕头市东部城市经济带新津片区河口治理及综合开发项目为工程实例，简述塑料排水板在外海海上定位、水上施工方法。 [关键词] 塑料排水板 外海施工 海上定位 1 工程概况 本工程位于汕头市东部沿海，是国内沿海城市向外海扩张，建设新城的典型案例。 片区堤防总长7.844km，主体结构为：插设塑料排水板→复合砂肋软体排→袋装碎石→抛石。塑料排水板约900万米。分为三大区域：西堤里程S1+442.4~S2+756.1；南堤里程S1+756.1~S4+631.5；东堤里程S4+631.5~S7+753.1。其中东堤与西堤走向为：沿海岸逐渐向外海延伸；南堤则位于外海中离岸平均距离约平均2km。 南堤堤防各工序均需在海上进行施工，而塑料排水板是堤防软基处理的首要施工工序。塑料排水在外海的施工定位精度、船舶抗风浪稳定性的要求高、难度大。在面对复杂的海况条件与紧蹙施工工期博弈中，我们力求在船舶选型、船机数量、提高工作效率、延长作业时间上有切实的保障措施，同时制定相应外海水上施工方案、合理规划船舶作业区，以最少的船机数量投入来达到最佳的工作效率和工期目标。 附图 塑料排水板施工区域范围图，见图1。 图1 塑料排水板施工区域范围图 2 海况及气象特点 汕头市位于广东省东南沿海，濒临南海，施工区海域外部无掩护。每年9月~翌年6月海面强风对水上作业的影响很大据汕头气象站资料统计，多年平均风速为2.7m／s夏季盛吹东南风，冬季为北风和偏北风。该区域属季风气候区，常风向和强风向均为东北东方向2）本工程设计潮位见表多年平均高潮位 0.36m 多年平均低潮位 -0.66m 10年一遇高潮位 1.85m 10年一遇设计低潮位 -1.80m 地处华南强浪区，波浪方向相对集中，常浪向为E向（浪频率37.14％）、其次是SE向（浪频率为14.78％）。E向浪和SE向浪的年平均波高分别为1.23m、 0.92m，平均周期分别为6.24s、6.34s。 图2 两种规格船舶在堤防分层的位置示意图 3.2 插板船舶锚重计算 3.2.1插板船规格 以1500t插板船舶湘娄底机号为例，计算配用的锚重。船舶规格：全长75m、宽13.3m、深3.4m；空载吃水0.77m、空载排水量518.6t、满载排水量1850t、满载吃水2.4m。装配六台插板桩机及相关桩机行走塔机、发电机、塑料排水板材料等合计约载重180t,载重后吃水1.7m。 根据所选的插板船，经计算每船配的1.5t重的船首锚，1.2t重的船尾锚各两个，锚缆的有效长度不小于5倍船长，锚缆直径取30mm。 图3：1500t湘娄底机号插板船装配六台插设桩机完成后照片。 图3：1500t湘娄底机号插板船装配六台插设桩机完成后照片 4 总体部署及船舶数量投入分析 1）原则：提出先拦外后安内，争取在8、9月海况相对稳定的季节首先完成施打海域最深、涌浪较大的外海南堤塑料排水板。一旦南堤塑料排水板施打完成，后续铺排、抛填工作衔接跟紧，目的是让南堤主体成型高出海平面，形成一道天然屏障，可抵外海御涌浪侵袭，让插板船有条件继续在东堤、西堤施工。 因此在计算所需投入的船机数量中，应选取南堤塑料排水板的工作量及工期时间为计算参素，来确定整个堤防塑料排水板施打所投入的船机数量。 2）空间上分析：在船机数量预算中，首要规划围堤的施打先后顺序、主次顺序。确定以南堤塑料排水板为突破口，来计划船机装配数量。若要全面开展施工面，则投入的船机数量将超出所承受的管理范围，不论是每日安全员上船例行安检、或每船所配的技术员和监理员都超出各单位在单项工程上人员编制数量。同时在防台避港时，港口锚位资源也有限。 3）时间上分析：水上塑料排水板施工计划工期10个月，从2011年8月开始至11月份为第一个施工高峰期，海况涌浪与阵风相对平稳；11月到次年3月为施工平缓期（视工程区域海况安排施工）；次年3月到6月为第二个施工高峰期。确定在2011年9月底率先完成南堤塑料排水板施打任务，为年底完成后续铺排及抛填块石创造必要条件。 4）选用流水作业方案：集中有限船机数量首先完成南堤塑料排水板，同时选用浅基插设平台和履带插设机在东堤与西堤从岸侧向外海施打。当南堤塑料排水板施打完成后，将插设船舶分两队施打东堤和西堤塑料排水板。 4.1 计算所需船舶数量 南堤里程S2+756~S4+631，长1875m、宽60m。设计排水板间距1.2米，得：总根数=1641×60/1.2×1.2=78125根。 设定：每天有效施工时间为8小时，每根施打所用综合时间5分钟，8月份、9月份有效施工天数为16天。 所需预算桩机数量=5min×78125/32d×8h×60min=25.4台。 实际桩机数量：1500t船舶三艘，每艘配六台